잡음(noise)은 신호를 전송하는 과정에서 발생하는 원하지 않는 신호를 말한다. 잡음에는 전송 매체의 물리적인 특성에 기인한 잡음과 번개 같은 돌발적인 외부 요인 때문에 발생하는 잡음 등이 있다.
열잡음(thermal noise)은 백색잡음(white noise)이라고도 하는데 전도체 내부의 전자들이 열에 의해 불규칙하게 움직이면서 나타나는 잡음이다. 이 잡음은 어떤 형태의 전자 장비나 전송 매체에서도 나타나며, 절대온도에 비례한다. 또한 모든 주파수 범위에 대해 균일한 전력 스펙트럼을 갖고 있으며, 제거될 수 없다. 열잡음 N은 다음과 같은 식으로 특성을 표현한다.
N = KTW
여기서 K는 볼쯔만 상수(Boltzmann constant(1.38 X 10의 -23승), T는 절대온도, W는 대역폭이다. 열잡음은 대역폭에 비례함을 알 수 있다. 전송 중에 신호 전력은 잡음 전력에 비해 상대적으로 커야 하는데, 보통 S/N 비는 30dB 이상 되는 것이 바람직하다.
상호변조잡음(inter-modulation noise)은 동일한 전송 매체에서 서로 다른 주파수로 구성되는 신호들이 전송될 때 주파수의 합, 차, 또는 배수에 해당하는 새로운 주파수가 만들어짐으로써 나타나는 잡음이다. 예를 들어, f1 = 2,000Hz이고 f2 = 4,000Hz를 가지는 주파수 성분으로부터 6,000Hz(f2+f1), 2,000Hz(f2-f1) 등의 새로운 주파수가 발생한다. 이러한 경우 6,000Hz의 주파수를 사용하는 다른 신호와 간섭현상을 일으킨다. 이러한 현상은 통신 시스템의 선형성이 불완전하기 때문에 발생하는 것으로 알려져 있다.
누화(crosstalk)는 서로 다른 신호 채널의 전자기파가 서로 영향을 주어서 발생하는 현상이다. 전화 통화 중 다른 사람의 말이 약하게 들리는 혼선과 같은 현상으로 열잡음에 비해 크기가 작다. 이것은 아이웃 채널의 신호가 전자기 유도 현상에 의해 다른 채널에 영향을 주는 것이다. 차폐가 안 된 동선들이 인접해 있거나 안테나로 신호를 수신할 때 반사된 신호가 같이 수신되는 경우에 발생한다.
예측할 수 없는 외부 요인(번개, 기계적인 충격 등)에 의해 발생하는 돌발적인 잡음이 충격 잡음(impulse noise)이다. 이 잡음은 단속적이고 펄스와 같이 뾰족하게 돌출한 형태를 띠며, 순간적이지만 다른 잡음에 비해 상대적으로 크기가 크므로 데이터 전송 시 에러를 일으키는 중요한 원인이 된다. 음성과 아날로그 전송에서는 큰 문제가 되지 않으나 디지털 전송에서는 다수의 비트가 집단적인(bursty) 오류를 일으킬 가능성이 있다. 예를 들어, 4,80bps의 속도로 디지털 데이터를 전송할 때 0.01초 동안의 짧은 충격 잡음도 48비트에 해당하는 데이터를 상실하게하여 정보 전체를 파악할 수 없게 할 수도 있다.
[ 그림 3-17 ] 은 디지털 전송에서 잡음의 영향을 보여준다. 왼쪽에서 4번째와 11번째 데이터에 오류가 발생하였음을 알 수 있다.